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塑性鉸與內(nèi)力重分布結(jié)構(gòu)的彈性分析:假定應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是線性的,結(jié)構(gòu)的位移與荷載關(guān)系是線性的。荷載卸去后,結(jié)構(gòu)會恢復(fù)到原來形狀無任何殘余變形。結(jié)構(gòu)的塑性分析:基于考慮材料塑性性質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析。其任務(wù)是研究結(jié)構(gòu)處于塑性狀態(tài)下的性能,確定結(jié)構(gòu)破壞時所能承受的荷載---極限荷載。極限荷載:結(jié)構(gòu)的變形隨荷載的增加而增大。當(dāng)荷載達(dá)到某一臨界值時,不再增加荷載變形也會繼續(xù)增大,這時結(jié)構(gòu)喪失了進(jìn)一步的承載能力,這種狀態(tài)稱為結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài),此時的荷載是結(jié)構(gòu)所能承受的荷載極限,稱為極限荷載,記作Pu。彈性設(shè)計時的強度條件:塑性設(shè)計時的強度條件:計算假定:材料為理想彈塑性材料。彈性階段---應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系---應(yīng)變與曲率關(guān)系---應(yīng)力與曲率關(guān)系---彎矩與曲率關(guān)系---彈性極限彎矩(屈服彎矩)線性關(guān)系彈塑性階段中性軸附近處于彈性狀態(tài).處于彈性的部分稱為彈性核.---彎矩與曲率關(guān)系非線性關(guān)系或3.塑性流動階段---塑性極限彎矩(簡稱為極限彎矩)塑性鉸若截面彎矩達(dá)到極限彎矩,這時的曲率記作。意味著該截面兩側(cè)可以發(fā)生相對轉(zhuǎn)角,形如一個鉸鏈。稱為塑性鉸。破壞機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)由于出現(xiàn)塑性鉸而形成的機(jī)構(gòu)稱為破壞機(jī)構(gòu)。破壞機(jī)構(gòu)可以是整體性的,也可能是局部的。超靜定梁有多余約束,出現(xiàn)一個塑性鉸后仍是幾何不變體系。Pl/2l/2PA截面先出現(xiàn)塑性鉸,這時再增加荷載令將P代入,得梁的抗彎承載力為(1)彈性性理論論不能能反映映材料料的實實際工工作狀狀況;;(2)按內(nèi)內(nèi)力包包絡(luò)圖圖進(jìn)行行配筋筋,鋼鋼筋配配置過過多;;(3)彈性性理論論計算算的支支座彎彎矩較較大,,使得得支座座配筋筋過多,施施工不不便;;問題的的提出出鋼筋混混凝土土塑性性鉸概概念P

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塑性鉸鉸與理理想鉸鉸的區(qū)別能承受受一定定的彎彎矩,,近似似等于于極限限彎矩矩;僅能單單向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動;;有一定定長度度區(qū)域域;轉(zhuǎn)動能能力有有一定定限度度。pL

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塑性鉸的轉(zhuǎn)動動能力力塑性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角及及塑性性鉸的的轉(zhuǎn)動動能力力(plasticrotationcapacity)塑性鉸鉸轉(zhuǎn)角角:塑性鉸鉸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動能能力:影響塑塑性鉸鉸轉(zhuǎn)動動能力力的因因素::(1)鋼筋種種類。受拉拉縱筋筋采用用軟鋼鋼(HPB235,HRB335,HRB400,RRB400級鋼筋筋)時時,較較大大。(2)受拉縱縱筋配筋率率。較較低低時,,較較大。。值值直接接與塑塑性鉸鉸轉(zhuǎn)動動能力力有關(guān)。。(3)混凝土土的極限壓壓縮變變形。極限限壓縮縮變形形大,,較較大。?;炷恋牡膹姸榷鹊燃壍偷停抗拷钣糜昧慷喽嗷蚴苁軌簠^(qū)區(qū)縱筋筋較多多時,,都能能增加加混凝凝土的的極限限壓縮變變形。。塑性鉸鉸的特特點(1)塑性鉸鉸實際際上具具有一一定長長度,,分析析時可可認(rèn)為為是一一個截截面;;(2)塑性鉸鉸能承承受定定值彎彎矩,,即截截面的的屈服服彎矩矩;(3)對于單單筋受受彎構(gòu)構(gòu)件,,塑性性鉸只只能單單向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動;;(4)塑性鉸鉸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動能能力有有限。。超靜定定結(jié)構(gòu)構(gòu)的塑塑性內(nèi)內(nèi)力重重分布布塑性內(nèi)內(nèi)力重重分布布的過過程((以矩形等等截面面兩跨跨連續(xù)續(xù)梁為為例))兩跨連連續(xù)梁梁內(nèi)力力變化化過程程兩跨連連續(xù)梁梁內(nèi)力力變化化圖第一過過程::裂縫縫出現(xiàn)現(xiàn)~塑塑性鉸鉸形成成以前前,原原因為為裂縫的形成成和開開展。。第二過過程::塑性鉸鉸形成成以后后,原原因為為塑性鉸鉸的轉(zhuǎn)動動。條件::(1)(2)適筋筋梁(3)達(dá)之之前前不發(fā)生剪剪切破破壞塑性內(nèi)內(nèi)力重重分布布的幅幅度指截面面彈性性彎矩矩與該該截面面塑性性鉸所所能負(fù)負(fù)擔(dān)彎彎矩的的差值值,通通常以以相對對值表表達(dá):塑性內(nèi)內(nèi)力重重分布布的設(shè)設(shè)計考考慮(1)““充分分的內(nèi)內(nèi)力重重分布布”(2)“不充充分的的內(nèi)力力重分分布””(3)一個截截面的的屈服服并不不意味味著結(jié)結(jié)構(gòu)破破壞(4)塑性鉸鉸截面面不必必考慮慮滿足足變形形連續(xù)續(xù)條件件,必必須滿滿足平平衡條條件(5)一般調(diào)整幅幅度不應(yīng)超超過25%超靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)達(dá)到承載載能力極限限狀態(tài)的標(biāo)志不是一個截截面達(dá)到屈屈服,而是是出現(xiàn)足夠夠多的塑性性鉸,使結(jié)結(jié)構(gòu)形成破破壞機(jī)構(gòu);;幾點具有普普遍意義的的結(jié)論超靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)出現(xiàn)第一一個塑性鉸鉸后,結(jié)構(gòu)構(gòu)中的內(nèi)力力分布不再再服從彈性性分析結(jié)果果,與彈性性內(nèi)力結(jié)果果存在差別別的現(xiàn)象稱稱為“塑性內(nèi)力重重分布”;考慮塑性內(nèi)內(nèi)力重分布布,更符合合實際內(nèi)力力分布規(guī)律律;按塑性計算算極限承載載力>按彈性計算算的極限承承載力,因因此按彈性性分析方法法是偏于安安全的;彈性理論即即符合平衡衡條件,又又符合變形形協(xié)調(diào)條件件;而塑性性理論雖符符合符合平平衡條件,,但不再再符合變形形協(xié)調(diào)條件件;利用連續(xù)梁梁塑性內(nèi)力力重分布的的規(guī)律,可可以人為將將中間支座座設(shè)計彎矩矩調(diào)低塑性鉸轉(zhuǎn)動動能力與配配筋率有關(guān)關(guān)配筋率越小小,塑性鉸鉸轉(zhuǎn)動能力力越大。工程中對按按塑性內(nèi)力力重分布進(jìn)進(jìn)行設(shè)計的的連續(xù)梁((或超靜定定結(jié)構(gòu)),,一般是通通過控制相對受壓區(qū)區(qū)高度x來保證預(yù)期期塑性鉸位位置具有足足夠的轉(zhuǎn)動動能力。保證充分內(nèi)內(nèi)力重分布布的條件相對受壓區(qū)區(qū)高度x≤0.35調(diào)幅系數(shù)不超過20%宜用HRB235和HRB335級鋼筋,C20~C45級混凝土受剪箍筋比計算值增大20%可見,在保保持連續(xù)梁梁極限承載載力不變的的前提下,,利用塑性內(nèi)內(nèi)力重分布布規(guī)律,人人為調(diào)整設(shè)設(shè)計彎矩,減少支座座配筋的密密集程度,,有利于施施工。但人為調(diào)整整設(shè)計彎矩矩不是任意意的調(diào)整幅度越越大,支座座塑性鉸出出現(xiàn)就越早早,達(dá)到極限限承載力時時所需要的的塑性鉸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動也越大大如果轉(zhuǎn)動需需求超過塑塑性鉸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動能力,,塑性內(nèi)力力重分布就就無法實現(xiàn)現(xiàn)雙向板傳力力路徑lylx四邊簡支矩形板①②②②②雙向板破壞壞形式四邊固定板板考慮塑性內(nèi)內(nèi)力重分布布方法雖然然利用了連連續(xù)梁塑性性鉸出現(xiàn)后后的承載力力儲備,比比按彈性理理論計算更更為合理且且節(jié)省材料料,但會導(dǎo)導(dǎo)致使用階階段構(gòu)件的的變形較大,應(yīng)力水平平較高,裂縫寬度較較大。因此在下列列情況不能適用,應(yīng)按彈性性理論進(jìn)行行設(shè)計。(1)直接承受動動力荷載作作用的構(gòu)件件;(2)裂縫控制等等級為一級級和二級的的構(gòu)件;(3)重要結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件,如主主梁調(diào)幅法彎矩調(diào)幅法法簡稱調(diào)幅幅法,它是是在彈性彎彎矩的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,根據(jù)據(jù)需要,適適當(dāng)調(diào)整某某些截面彎彎矩值。通通常對那些些彎矩絕對

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